一种基于胶水固化的多代母版光栅制作方法技术

本发明专利技术提供一种基于胶水固化的多代母版光栅制作方法，包括如下步骤：S1：提供一母版光栅和基底；S2：在母版光栅上先镀一反射膜，再涂覆一层胶水；S3：基底置于母版光栅上，先胶合，然后固化；S4：将母版光栅和基底进行分离，使得在基底上形成复制光栅；S5：在复制光栅表面镀一铬层，然后再在铬层上镀一SiO2层，即形成二代母版光栅；S6：对完成步骤S5得到的二代母版光栅和新的基底，再次经过S1‑S5步骤，即形成三代母版光栅；S7：对完成步骤S6得到的三代母版光栅和新的基底，以此重复，即形成n代母版光栅。本发明专利技术只需要准备极少数量的母版光栅，即可得到大量的多代母版光栅；且工艺简单，操作方便。

【技术实现步骤摘要】
一种基于胶水固化的多代母版光栅制作方法
本专利技术涉及一种基于胶水固化的多代母版光栅制作方法，属于光栅制作

技术介绍
光栅作为一种优良的色散元件，在光通信领域、光谱分析领域得到了广泛的运用。近年来，特别是光刻法全息光栅工艺的出现和完善，大大提高了光栅的制作效率和光栅质量，使光栅得以在更广泛的领域里发挥作用。近年来光刻法制作全息光栅工艺得到大力的发展，光刻工艺和光栅复制工艺都在不断的完善，但目前依然存在一定的局限性。采用光刻法制作全息光栅的大致工艺流程为：涂胶—曝光—显影—刻蚀。但是这种方法制作步骤繁琐、效率低、光栅一致性差。公开号为US7455957B2的专利《Blazedholographicgrating,methodforproducingthesameandreplicagrating》公开了一种复制光栅的方法，其复制过程是：先在母光栅表面喷涂上一层脱模剂，然后再在脱模层上镀一层金属膜；之后采用一种热塑性粘结剂将复制光栅基片和反射膜层粘结在一起；最后在脱模剂层上，将母光栅和复制光栅分开，得到所复制的光栅。公开号为CN107884856A的专利《一种复制光栅分离装置》公开了一种复制光栅的制作方法,其同样需要在母版光栅上均匀涂覆润滑油。不管是脱模剂还是润滑油，均易在母版上产生印迹，对母版的后续使用及复制光栅的外观影响较大。想要得到大批量的复制光栅，则需要准备大量的母版光栅进行多次的复制。采用光刻法大批量制作母版光栅，其难度高，效率低，显然不适用于大规模的生产。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种基于胶水固化的多代母版光栅制作方法，其仅需少量的母版光栅，即可制得大量的多代母版光栅，是一种高效的复制方式。本专利技术的技术方案如下：一种基于胶水固化的多代母版光栅制作方法，包括如下步骤：S1：提供一清洁后的母版光栅和基底；S2：在清洁后的母版光栅上先镀一反射膜，再涂覆一层胶水，形成胶水层；S3：将清洁后的基底置于经过S2处理的母版光栅上，并将母版光栅与基底的边缘对齐，先胶合，然后将胶水进行固化；S4：将母版光栅和基底进行分离，使得在基底上形成复制光栅；S5：在完成步骤S4的复制光栅表面镀一铬层，增强反射膜与基底的结合力，然后再在铬层上镀一SiO2层，即形成二代母版光栅；S6：对完成步骤S5得到的二代母版光栅和新的基底，再次经过S1-S5步骤，即形成三代母版光栅；S7：对完成步骤S6得到的三代母版光栅和新的基底，再次经过S1-S5步骤，即形成四代母版光栅；以此重复，即形成n代母版光栅。更优地，所述步骤S2中的涂胶和步骤S3中的胶合固化通过胶合固化装置完成操作，所述胶合固化装置包括用于对母版光栅进行点胶的点胶工作台、用于将基底正对覆盖在母版光栅上的上料机械手、用以传输母版光栅的传输装置以及用以固化的紫外固化箱，所述点胶工作台设于所述传输装置的上方且位于传输装置的前段，所述紫外固化箱设于所述传输装置的上方且位于所述传输装置的后段，所述上料机械手设于所述传输装置的侧面。更优地，基底的尺寸大小和母版光栅的尺寸大小相同，在制作过程中，无需经过切割工艺；所述母版光栅和基底为玻璃材质。更优地，所述反射膜为铝膜或金膜；所述反射膜的厚度为100-300nm。更优地，所述步骤S1中的清洁包括：所述母版光栅进行胶清洁和等离子清洗，所述基底进行超声波清洗和所述等离子清洗；所述胶清洁采用光学玻璃器件清洁专用胶作为清洁剂，清洁方式采用毛刷刷涂或喷涂；所述离子清洗选择氧气和氩气为工作气体，气体流量为5-30sm，等离子设备的功率为100-300W，等离子清洗时间为10-30分钟。所述超声波清洗步骤如下：(1)将体积比为1:3的NH4OH和H2O组成的混合液作为清洗液，对基底进行超声波清洗；(2)将体积比为1:5的HCl和H2O组成的混合液作为清洗液，对完成所述步骤1后的基底进行超声波清洗；(3)将酒精作为清洗液，对完成所述步骤2后的基底进行超声波清洗；(4)将蒸馏水作为清洗液，对完成所述步骤3后的基底进行超声波清洗。更优地，所述步骤S3中的胶水为紫外固化胶水。更优地，所述步骤S5中，镀铬层和SiO2层采用真空镀膜的方式，其中铬层的厚度为10-50nm，SiO2层的厚度为30-100nm。更优地，所述步骤S4中，母版光栅和基底的分离过程采用复制光栅分离装置，其包括水平设置的底座和从右至左依次设置在底座上的电动液压推杆、连接杆、定位板、分离机构与抓取机械手；所述电动液压推杆水平设置；所述连接杆包括水平设置的杆体和设置于杆体一端的连接板，连接板与电动液压推杆的推杆固定连接；所述分离机构包括带有尖嘴的第一分离板、第二分离板以及带有滑轨的底板，底板水平设置在底座上，第一分离板设置于底板远离定位板的一侧，第二分离板通过滑轨与底板滑动连接，尖嘴为三角锥型，第一分离板的尖嘴和第二分离板的尖嘴相对设置；所述定位板上开设有通孔，杆体穿过通孔第二分离板固定连接；所述抓取机械手安装在靠近第一分离板的一侧，用于吸取经过步骤S3固化后的母版光栅和基底。更优地，所述第一分离板和第二分离板内部靠近尖嘴部位开设有气腔，尖嘴上下两侧设置有穿入尖嘴与气腔连通的吸气管，第一分离板和第二分离板远离尖嘴的一侧还设置出气管和微型气泵，出气管与气腔连通，微型气泵与出气管连通；所述抓取机械手包括第二底座、第一转动杆、第二转动杆、转动件和电动吸嘴，第二底座固定设置在底座靠近第一分离板的一端，第一转动杆一端通过转动件连接于第二底座上端与第二底座转动连接，第二转动杆的一端通过转动件连接于第一转动杆的另一端与第一转动杆转动连接，电动吸嘴固定连接于第二转动杆的另一端且朝下设置；所述第二底座上还设置有控制器，电动液压推杆、转动件与电动吸嘴分别与控制器电连接接收其发出的控制信号。本专利技术具有如下有益效果：（1）本专利技术只需要准备极少数量的母版光栅，即可得到大量的多代母版光栅；（2）本专利技术工艺简单，操作方便；（3）该本专利技术得到的多代母版光栅损伤率低，重复性好，产品一致性高。附图说明图1为本专利技术的工艺流程图；图2为本专利技术的工艺示意图；图3为本专利技术中胶合固化装置的结构示意图；图4为本专利技术中复制光栅分离装置结构示意图；图5为本专利技术中分离机构结构示意图。图中附图标记表示为：1-底座、2-电动液压推杆、21-推杆、3-连接杆、31-杆体、32-连接板、4-定位板、5-分离机构、51-尖嘴、52-第一分离板、53-第二分离板、54-底板、55-气腔、56-吸气管、57-出气管、58-微型气泵、6-抓取机械手、61-第二底座、62-第一转动杆、63-第二转动杆、64-转动件、65-电动吸嘴、66-控制器、7-上料机械手、8-紫外固化箱、9-传输装置、10-点胶工作台；a-母版光栅、b-反射膜、c-胶水层、d-基底、e-复制光栅、f-铬层、g-SiO2层、a2-二代母版光栅。具体实施方式下面结合附图和具体实施例来对本专利技术进行详细的说明。请参阅图1和图2，一种基于胶水固化的多代母版光栅制作方法，包括如下步骤：S1：提供一清洁后的母版光栅a和基底d；S2：在清洁后的母版光栅a上先镀一反射膜b，再涂覆一层胶水，形成胶水层c；S3：将清洁后的基底d置于经过S2处理的母版光栅a上，并将母版光栅a与基底d本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于胶水固化的多代母版光栅制作方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：提供一清洁后的母版光栅(a)和基底(d)；S2：在清洁后的母版光栅(a)上先镀一反射膜(b)，再涂覆一层胶水，形成胶水层(c)；S3：将清洁后的基底(d)置于经过S2处理的母版光栅(a)上，并将母版光栅(a)与基底(d)的边缘对齐，先胶合，然后将胶水进行固化；S4：将母版光栅(a)和基底(d)进行分离，使得在基底上形成复制光栅(e)；S5：在完成步骤S4的复制光栅(e)表面镀一铬层(f)，增强反射膜(b)与基底(d)的结合力，然后再在铬层(f)上镀一SiO2层(g)，即形成二代母版光栅(a2)；S6：对完成步骤S5得到的二代母版光栅(a2)和新的基底(d)，再次经过S1‑S5步骤，即形成三代母版光栅；S7：对完成步骤S6得到的三代母版光栅和新的基底(d)，再次经过S1‑S5步骤，即形成四代母版光栅；以此重复，即形成n代母版光栅。

【技术特征摘要】
1.一种基于胶水固化的多代母版光栅制作方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：提供一清洁后的母版光栅(a)和基底(d)；S2：在清洁后的母版光栅(a)上先镀一反射膜(b)，再涂覆一层胶水，形成胶水层(c)；S3：将清洁后的基底(d)置于经过S2处理的母版光栅(a)上，并将母版光栅(a)与基底(d)的边缘对齐，先胶合，然后将胶水进行固化；S4：将母版光栅(a)和基底(d)进行分离，使得在基底上形成复制光栅(e)；S5：在完成步骤S4的复制光栅(e)表面镀一铬层(f)，增强反射膜(b)与基底(d)的结合力，然后再在铬层(f)上镀一SiO2层(g)，即形成二代母版光栅(a2)；S6：对完成步骤S5得到的二代母版光栅(a2)和新的基底(d)，再次经过S1-S5步骤，即形成三代母版光栅；S7：对完成步骤S6得到的三代母版光栅和新的基底(d)，再次经过S1-S5步骤，即形成四代母版光栅；以此重复，即形成n代母版光栅。2.根据权利要求1所述的一种基于胶水固化的多代母版光栅制作方法，其特征在于：所述步骤S2中的涂胶和步骤S3中的胶合固化通过胶合固化装置完成操作，所述胶合固化装置包括用于对母版光栅(a)进行点胶的点胶工作台(10)、用于将基底(d)正对覆盖在母版光栅(a)上的上料机械手(7)、用以传输母版光栅(a)的传输装置(9)以及用以固化的紫外固化箱(8)，所述点胶工作台(10)设于所述传输装置(9)的上方且位于传输装置(9)的前段，所述紫外固化箱(8)设于所述传输装置(9)的上方且位于所述传输装置(9)的后段，所述上料机械手(7)设于所述传输装置(9)的侧面。3.根据权利要求1所述的一种基于胶水固化的多代母版光栅制作方法，其特征在于：基底(d)的尺寸大小和母版光栅(a)的尺寸大小相同，在制作过程中，无需经过切割工艺；所述母版光栅(a)和基底(d)为玻璃材质。4.根据权利要求1所述的一种基于胶水固化的多代母版光栅制作方法，其特征在于：所述反射膜(b)为铝膜或金膜；所述反射膜(b)的厚度为100-300nm。5.根据权利要求1所述的一种基于胶水固化的多代母版光栅制作方法，其特征在于：所述步骤S1中的清洁包括：所述母版光栅(a)进行胶清洁和等离子清洗，所述基底(d)进行超声波清洗和所述等离子清洗；所述清洁胶采用光学玻璃器件清洁专用胶作为清洁剂，清洁方式采用毛刷刷涂或喷涂；所述等离子清洗选择氧气和氩气为工作气体，气体流量为5-30sccm，等离子设备的功率为100-300W，等离子清洗时间为10-30分钟；所述超声波清洗步骤如下：(1)将体积比为1:3的NH4OH和H2O组成的混合液作为清洗液，对基底(d)进行超声波清洗；(2)将体积比为1:5的HCl和H2O组成的混合液作为清洗液，对完成所述步骤(1)后的基底(d)进行超声波清洗；(3)将酒精作为清洗液，对完成所述步骤(2)后的基底(d)进行超声...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁万国，李广伟，张新汉，陈怀熹，冯新凯，古克义，邹小林，
申请(专利权)人：福建中科晶创光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35